EN
بازده کلی و عملکرد اجزای نیمههادی بهطور مستقیم وابسته به کیفیت سطح نیمههادی است. اندازه تراشهها کوچکتر میشود و این امر نیازمند سطحی هموارتر از وافر با عدم وجود آسیب فیزیکی روی سطح زیرلایه آن است. چرخهای ساینده الماسی فوقالعاده ریز یکی از نوآوریهای پیشرو در زمینه نازککردن و صیقلزنی وافرهای لایهنازک هستند و سطح وافر را تا سطح میکرونی هموار میکنند، در حالی که آسیب ناشی از سایش در لایههای زیرسطحی وافر بسیار ناچیز است.
چرا چرخهای ساینده الماسی فوقالعاده ریز برای صیقلزنی وافر ضروریاند
فرآیند سنتی سایش میتواند خراشهای عمیق و آسیبهای زیرسطحی ایجاد کند که ممکن است بسیار عمیق باشند و نیازمند سایش سنگین هستند. این آسیب میتواند مشکل جدی برای مواد نیمههادی شکننده و سخت مانند کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیوم (GaN) باشد؛ زیرا این مواد به دلیل تمایل به ترکخوردن، خرد شدن و شکستن آسان در برابر این ماشینهای استاندارد، گزینههای نامناسبی برای نازککردن با سایش و صیقلدهی محسوب میشوند.
برای غلبه بر این چالش، چرخهای الماسی فوقالعاده ریز از ذرات الماس بسیار ظریفی استفاده میکنند که معمولاً از اندازهی مش #۳۰۰۰ تا #۸۰۰۰ یا بالاتر هستند تا سطوحی صاف ایجاد کنند که نیاز کمی به صیقلدهی دارند. این چرخها از سیستم پیوند شیشهای پیشرفته و باکیفیت بالا بهره میبرند که ثبات ابعادی بالا و هدایت حرارتی عالی را فراهم میکند و عملکرد پایدار را در طول تولیدات طولانی تضمین مینماید. چرخهایی که قادر به دستیابی به زبری سطحی کمتر از ۵ نانومتر Ra (معادل سطحی صیقلخورده) هستند، در تحقیقات امکانپذیر ارزیابی شدهاند.
پیشرفتهای فناوری الماس برای صیقلدهی با سطح آینهای
جدیدترین مدلهای تکنیک سایش الماسی، مرزهای فناوری صیقلدهی وافر را پیشبردهاند. مواد ساینده متخلخل و تجمعیافته مبتنی بر الماس، عملکرد برش بهتری ارائه میدهند و نیروی سایش کمتری ایجاد میکنند. دانههای روی سطح چرخ ساینده الماسی میتوانند در طول فرآیند، سایش پیوستهای انجام دهند؛ زیرا دانههای مشخصشده با دانههایی که بهصورت ویژه پردازش شدهاند جایگزین میشوند. این امر منجر به ثبات در طول عمر و تیزی چرخ ساینده میشود و بهطور مؤثری مشکل نیاز مکرر به تعویض چرخ ساینده در طول تولیدات طولانیمدت را حل میکند.
چرخهای سایندهٔ اولترافولیگریند شرکت دیسکو نمونهای خوب از این پیشرفتها هستند: این چرخهای ساینده از ذرات سایندهٔ الماس با دانهبندی بسیار ریز ساخته شدهاند که استحکام بالاتری برای تراشهها فراهم میکنند و ویژگیهای جذبکنندگی لازم را در فرآیند نازککردن اجزای نیمههادی فراهم میسازند. برای نازککردن وفر، لایهٔ آسیبدیدهای که این چرخهای ساینده ایجاد میکنند بسیار نازک است و در عین حال کار با آنها آسان، مدیریتپذیری بالایی دارد و تأثیر زیستمحیطی کمتری دارد.
انتخاب نوع چسب: چسبهای سرامیکی برای عملکرد برتر
برای دستیابی به صافی سطح وفر در سطح میکرونی، لازم است سیستم چسببندی مورد توجه قرار گیرد. در فرآیند سایش وفر، از چسبهای فلزی و رزینی استفاده شده است، اما هر دو دارای معایب متعددی هستند. چسبهای فلزی علاوه بر مقاومت بالا، بهراحتی خودتیز نمیشوند و بنابراین برای پرداخت دقیق مناسب نیستند. چسبهای رزینی نیز مقاومت حرارتی پایینی دارند و در دماهای بالا اکسید میشوند یا تجزیه میگردند.
پیوندهای شیشهای (سرامیکی) به دلیل استحکام، تخلخل قابل تنظیم و خاصیت خوب ترطیبپذیری سطحی با الماس، به محبوبترین مواد برای چرخهای نازکسازی وفر با دقت بسیار بالا تبدیل شدهاند. این ویژگیها امکان ساخت چرخهایی را فراهم میکند که میتوان تخلخل آنها را برای توزیع بهینه ترکیب صیقلدهنده و همچنین برداشتن بهینه ذرات براده تنظیم کرد؛ که این امر برای جلوگیری از آسیب حرارتی به قطعهکار در حین صیقلدهی ضروری است.
ادغام با تجهیزات پیشرفته سنگزنی
برای دستیابی به بهترین عملکرد، چرخهای الماسی فوقالعاده ریز باید قابلیت اتصال با تجهیزات پیشرفته سنگزنی را داشته باشند که امکان کنترل پارامترهای سنگزنی را فراهم میکنند. امروزه ماشینهای نازکسازی وفر دارای نرمافزاری هستند که از نیروهای سنگزنی یا جریان موتور بازخورد دریافت میکنند و حرکت چرخ را تنظیم میکنند تا کیفیت سطح حفظ شود.
سیستمهای با عملکرد بالا از ترکیبی از حرکت چرخها در جهت جلو و عقب برای دو هدف استفاده میکنند: حذف مواد و پرداخت سطح، که این امر نیاز به عملیات اضافی را از بین میبرد. نشان داده شده است که این روش سطوحی با زبری کمتر از ۶۰ نانومتر (Ra) ایجاد میکند و نیازی به مراحل پولیش بعدی ندارد. سازندگان میتوانند مساحت تولید و هزینههای مواد مصرفی را کاهش دهند و با استفاده از یک دستگاه سنگزنی تکمحوری همراه با نرمافزار کنترل تخصصی، استانداردهای بالا را حفظ کنند.
نتیجهگیری
چرخهای سوپر ریز الماسی برای سنگزنی قطعاً گامی پیشرو در فرآیند پردازش وافرهای نیمههادی هستند و به تولیدکنندگان وافر امکان میدهند تا سطحی با صافی در سطح میکرون بهدست آورند، بدون اینکه به وافرها آسیبی برسانند. درک عمیق از فناوری سایندهها، بهینهسازی سیستم چسباندن و ادغام با تجهیزات دقیق سنگزنی، به تولیدکنندگان نیمههادی کمک کرده است تا با خواستههای فزاینده و چالشبرانگیز امروزیِ تولید نیمههادیها همگام باشند. مجموعهٔ چرخهای صنعتی الماسیِ شرکتِ رِز، راهحلهای سنگزنیِ سفارشیشدهای را برای کاربردهای صیقلدهی وافرهای نیمههادی ارائه میدهد. با ما تماس بگیرید و به ما بگویید که چه چیزی را بر روی وافر پردازش میکنید.